Регулатор на напрежение IC 723 - работещ, схема на приложение

В този пост ще научим основните електрически характеристики, спецификации на пиновете, лист с данни , и схема на приложение на IC 723.

IC 723 е изключително универсален стабилизатор на напрежение IC с общо предназначение, който може да се използва за направата на различни видове регулирани захранвания като:

• Регулатор на положително напрежение
• Регулатор на отрицателно напрежение
• Регулатор на превключване
• Ограничител на тока с отклонение

Основните функции

• Минималното напрежение, което може да се постигне от веригата на регулатора IC 723, е 2 V, а максималното е около 37 V.
• Пиковото напрежение, което може да се обработва от IC, е 50 V в импулсна форма, а 40 V е максималната продължителна граница на напрежението.
• Максималният изходен ток от тази интегрална схема е 150 mA, който може да бъде надграден до 10 ампера чрез външна серийна транзисторна интеграция.
• Максимално допустимото разсейване на този IC 500 mW, следователно той трябва да бъде монтиран на подходящ радиатор, за да се осигури оптимална производителност на устройството.
• Като линеен регулатор, IC 723 се нуждае от входно захранване, което трябва да бъде поне с 3 V по-високо от желаното изходно напрежение, а максималната разлика между входното и изходното напрежение никога не трябва да надвишава 37 V.

АБСОЛЮТНИ МАКСИМАЛНИ ОЦЕНКИ

• Импулсно напрежение от V + до V- (50 ms) = 50V
• Непрекъснато напрежение от V + до V- = 40V
• Диференциал на входно-изходното напрежение = 40V
• Максимално входно напрежение на усилвателя (И двата входа) = 8,5V
• Максимално входно напрежение на усилвателя (диференциално) = 5V
• Ток от Vz 25 mA Ток от VREF = 15 mA
• Вътрешна разсейваща мощност метална кутия = 800 mW
• CDIP = 900 mW
• PDIP = 660 mW
• Диапазон на работната температура LM723 = -55 ° C до + 150 ° C
• Температурен диапазон на съхранение Метална кутия = -65 ° C до + 150 ° C P DI P -55 ° C до + 150 ° C
• Оловна температура (запояване, макс. 4 сек.) Херметичен пакет = 300 ° C пластмаса
• Опаковка 260 ° C ESD толеранс = 1200V (модел на човешко тяло, 1,5 k0 в серия със 100 pF)

Блокова диаграма

Позовавайки се на горната блок-схема на вътрешната схема на IC 723, можем да видим, че устройството е вътрешно конфигурирано с високо стабилно референтно напрежение при 7 V, създадено чрез усъвършенствана схема, използваща операционен усилвател, буферен усилвател и транзисторни ограничителни токове .

Можем също така да визуализираме, че вместо да създадем стабилизация на обратна връзка чрез директно свързване на инвертиращия входен щифт на операционния усилвател с изходния пиноут на интегралната схема, инвертиращият щифт е по-скоро завършен с отделен индивидуален пиноут на интегралната схема.

Този обръщащ щифт улеснява интеграцията с централния щифт на външен потенциометър, докато останалите външни щифтове на гърнето са свързани съответно с изходния пиноут на устройството и земята.

Как потенциометърът регулира изходното напрежение

The потенциометър след това може да се използва за точна настройка или настройка на вътрешното референтно ниво на IC 723 и следователно стабилизиран изход от IC по следния начин:

• Постепенното спускане на средното рамо на плъзгача към гърнето взаимодейства с обръщащия щифт на операционния усилвател за повишаване на изходното напрежение
• Ако плъзгачът на потенциометъра се спусне надолу по неговата пътека, вместо да предизвика стабилизация на изхода при потенциал, идентичен на референтното напрежение, обратната връзка регулира инвертиращия вход на операционния усилвател при потенциала, развит от потенциометъра.
• Поради намален потенциал на щифтовете на потенциометъра, изходът се подканва да се увеличи до по-голям потенциал, така че да позволява на инвертиращия вход да се регулира на правилното подходящо ниво на напрежение.
• Ако централното рамо на чистачката на гърнето се премести по-надолу, причинява пропорционално по-висок спад на напрежението, което кара изхода да се изкачи още по-високо, което води до повишаване на изходното напрежение от IC.
• За да разберем по-добре работата, нека си представим, централната чистачка на гърнето се премества на 2/3-та секция в долната посока. Това може да доведе до напрежение на обратната връзка към инвертиращия щифт на вътрешния операционен усилвател само 1/3 от изходното напрежение.
• Това позволява изходът да се стабилизира и да е постоянен при потенциал, който е 3 пъти по-висок от референтното напрежение и позволява да се установи подходящо ниво на напрежение на инвертиращия вход на вътрешния операционен усилвател.
• Следователно този контрол на обратната връзка чрез потенциометър улеснява потребителя да получи предвиденото регулируемо изходно напрежение, заедно с много високо и ефективно ниво на стабилизация на изхода.

Изчисляване на изходното напрежение с помощта на формула

В случай, че изходът трябва да бъде фиксирано постоянно стабилизирано напрежение, гърнето може да бъде заменено с потенциална разделителна мрежа, използвайки R1 и R2 резистори, както е показано по-долу:

Формулата 7 (R1 + R2) / R2 volts определя желаните постоянни изходни напрежения, където резисторът R1 е свързан между изхода и инвертиращия вход на операционния усилвател, докато резисторът R2 е свързан между инвертиращия вход и отрицателната захранваща линия на устройството.

Това предполага, че еталонното напрежение е пряко свързано с неинвертиращия вход на вътрешния операционен усилвател IC 723.

Числото 7 във формулата показва референтната стойност, а също и минималното изходно напрежение, което IC може да достави. За получаване на фиксирани изходни напрежения по-ниски от 7 V, това число във формулата може да бъде заменено с желаната минимална стойност на напрежението.

Тази минимална стойност на изходното напрежение за IC 723 обаче не може да бъде по-малка от 2 V, следователно формулата за фиксиране на 2 V на изхода ще бъде: 2 (R1 + R2) / R2

Разбиране на функцията за текущ лимит в IC 723

IC 723 позволява на потребителя да получи прецизно регулируем токов контрол на изхода в зависимост от изискването за натоварване.

Използва се набор от дискретно изчислени резистори за отчитане и ограничаване на тока до желаните нива.

Формулата за изчисляване на резистора за ограничаване на тока е проста и както е дадена по-долу:

Rsc = 0,66 / Максимален ток

IC 723 Приложна схема

Горната схема на приложение, използваща IC 723, демонстрира практически пример за полезен настолно захранване които могат да доставят диапазон на изходното напрежение от 3,5 V до 20 волта и оптимален изходен ток от 1,5 ампера. 3-степенни превключваеми обхвати на ограничаване на тока, достъпни през 15 mA., 150 mA. И 1,5 A обхвати на тока (приблизително).

Как работи

Захранването от мрежовия променлив ток се понижава от трансформатора Т1 до 20 волта с максимален ток от 2 ампера. Изправител с пълна вълна, изграден с помощта на D1 до D4, и филтриращ кондензатор C1 преобразува 20 V RMS AC в 28 V DC.

Както беше обсъдено по-рано, за да може да се постигне минимален обхват от 3,5 волта на изхода, е необходимо да се свърже референтният източник на интегралната схема на щифт 6 с неинвертиращия щифт 5 на интегралната схема чрез изчислено потенциален разделител сцена.

Това се реализира чрез мрежата, създадена от R1 и R2, които са избрани с идентични стойности. Поради идентичните стойности на разделителя R1 / R2, референтната стойност 7 V на щифт 6 се разделя на 2, за да се получи минимален ефективен обхват на изхода от 3,5 волта.

Положителната захранваща линия от мостовия токоизправител е прикрепена към щифт 12, Vcc на IC, а също и към входа на буферния усилвател pin12 на ICI през предпазител FS1.

Тъй като спецификацията за управление на мощността само на интегралната схема е доста ниска, тя не е подходяща за директно захранване на стенд. Поради тази причина изходният терминал pin10 на IC 723 е надграден с външен транзистор с емитерен последовател Tr1.

Това позволява на IC изхода да се надгради до много по-висок ток в зависимост от номинала на транзистора. Въпреки това, за да се гарантира, че този висок ток вече се контролира според нуждите на спецификациите на изходното натоварване, той се прекарва през избираем етап на ограничител на ток с 3 превключващи се токочувствителни резистора.

ME1 всъщност е mV метър, който се използва като амперметър. Той измерва спада на напрежението в токочувствителните резистори и го преобразува в количеството ток, изтеглено от товара. R4 може да се използва за калибриране на пълния обхват на скалата от порядъка на 20 mA., 200 mA. И 2A, както се определя от ограничаващите R5, R6, R7 резистори.

Това позволява по-точно и ефективно отчитане на тока в сравнение с единичен обхват от 0 до 2А.

VR1 и R3 се използват за постигане на желаното изходно напрежение, което може непрекъснато да варира от приблизително 3,5 волта до 23 волта.

Препоръчително е да се използват 1% резистори за R1, R2 и R3, за да се гарантира по-висока точност на регулирането на изхода с минимални грешки и отклонения.

C2 работи като компенсационен кондензатор за вградения компенсационен операционен усилвател на IC, за допълване на подобрена стабилност към изхода.

ME2 е конфигуриран като волтметър за отчитане на изходните волта. Свързаният резистор R8 се използва за фина настройка и настройка на обхвата на напрежението на измервателния уред на около 25 волта. 100 микро усилвател работи отлично за това чрез калибриране на едно деление на волт.

Списък с части

Резистори
R1 = 2.7k 1/4 вата 2% или по-добър
R2 = 2.7k 1/4 вата 2% или по-добре
R3 lk 1/4 вата 2% или по-добър
R4 = 10k 0,25 вата предварително зададени
R5 = 0,47 ома 2 вата 5%
R6 = 4.7 ома 1/4 вата 5%
R7 = 47 ома 1/4 вата 5%
R8 = 470k 0,25 вата предварително зададени
VR1 = 4.7k или 5k lin. въглерод
Кондензатори
C1 = 4700 AF 50V
C2 = 120 pF керамичен диск
Полупроводници
IC1 = 723C (14 пина DIL)
Tr1 = TIP33A
D1 до D4 = 1N5402 (4 изключени)
Трансформатор
T1 Стандартна основна мрежа, 20 волта 2 ампера вторична
Ключове
S1 = D.P.S.T. въртяща се мрежа или тип превключване
S2 = трипосочен еднополюсен ротационен тип с възможност за превключване
FS1 = 1,5A 20 мм тип бърз удар

Лампа
Индикатор за неонова лампа неон с интегрален сериен резистор
за използване в мрежа от 240V
Метри
MEI, ME2 100 µA. движещи се нагревателни уреди (2 изключени)
Разни
Шкаф, изходни гнезда, veroboard, мрежов кабел, тел, 20мм
държач на предпазител за шаси, спойка и др.

Автоматично регулиране на осветеността на околната светлина

Тази схема автоматично ще регулира осветеността на лампата с нажежаема жичка по отношение на наличните условия на околната среда или еталонната светлина. Това може да бъде идеално за осветление на арматурното табло, осветление на часовника на спалнята и свързани цели.

Веригата е създадена за лампи 6-24 V, общият ток никога не трябва да надвишава 1 ампер. Регулаторът на околната светлина работи, както е обяснено в следващите точки.

LDR 1 сканира и разпознава околната светлина. LDR 2 е свързан оптично с лампа с нажежаема жичка. Веригата се опитва да балансира веднага щом двата LDR 1 и LDR 2 открият идентичното ниво на осветеност.

Независимо от това веригата трябва да накара външната (ите) лампа (и) да бъде с по-висока яркост от интензивността на околната светлина. Поради тази специфична причина L1 трябва да е с номинален ток по-нисък от L2, L3 и т.н. или, ако това не се спазва, между лампата (L1) и LDR вътре в опто може да бъде разположен малък екран (малка страница хартия) -съединител.

Резисторът 0,68 ома ограничава тока на лампата, кондензаторът 1 nF пречи на веригата да премине в режим на трептене. Веригата трябва да се захранва с минимум 8,5 волта по-ниски напрежения, което може да повлияе на работата на IC LM723.

Съветваме да използвате захранване, което е по-високо от характеристиките на напрежението на лампата с поне 3 волта. Ценерът (Z1) е избран за допълване на напрежението на лампата за 6 V лампи, вграденият ценер на IC може да се използва чрез свързване на клема 9 на IC към земята.

Намаляване на разсейването в схема за захранване IC 723

IC 723 е доста често използван IC регулатор. Поради тази причина следващата схема, която е проектирана да минимизира разсейването на мощността, докато чипът се прилага през външен транзистор, трябва да бъде наистина популярна.

Въз основа на фирмените таблици с данни, захранващото напрежение към IC 723 трябва да бъде строго минимум 8,5 V, за да гарантира правилното функциониране на вградения в чипа 7,5 V еталон, както и на вътрешния диференциален усилвател на IC.

Докато се използва чип 723 в режим на високо напрежение с ниско напрежение, чрез външен сериен транзистор, работещ през съществуващите захранващи линии, използвани от IC 723, обикновено води до необичайно разсейване на топлината на серийния външен транзистор.

Като илюстрация, при 5 V, 2 Захранване за TTL приблизително 3,5 V би могло да се пусне през външния транзистор и зашеметяващите 7 вата мощност ще бъдат загубени чрез топлина при текущи условия на пълно натоварване.

Освен това кондензаторът на филтъра трябва да е по-голям от необходимото, за да спре подаването на напрежение 723 да падне под 8,5 V в коритата на пулсациите. Всъщност захранващото напрежение към външния транзистор трябва да бъде едва 0,5 V по-високо от регулираното изходно напрежение, за да се осигури неговото насищане.

Отговорът е да се използва още 8,5 V захранване за вашето устройство 723 и захранване с по-ниско напрежение към външния транзистор. Вместо да работи с отделни намотки на трансформатора за двойката захранвания, източникът на захранване към IC 723 се извлича основно чрез пикова изправителна мрежа, състояща се от D1 / C1.

Поради факта, че 723 изисква само малък ток C1, който може бързо да се зареди до по същество пиковото напрежение през мостовия токоизправител, 1.414X средно напрежение на трансформатора минус спада на напрежението в мостовия токоизправител.

Спецификацията на напрежението на трансформатора в резултат трябва да бъде минимум 7 V, за да позволи 8,5 V източник на IC 723. От друга страна, чрез подходящ избор на филтърния кондензатор C2, пулсацията около нерегулираното захранване може да бъде реализирана в начин, по който напрежението пада до около 0,5 V по-високо от регулираното изходно напрежение в коритата на пулсациите.

Следователно средното напрежение, подавано на външния преминаващ транзистор, може да бъде по-ниско от 8,5 V и разсейването на топлината трябва да бъде изключително минимизирано.

Стойността C1 зависи от най-високия базов ток, който този 723 трябва да подава към серийния изходен транзистор. Като обща насока позволете около 10 uF на mA. Базовият ток може да бъде определен чрез разделяне на най-високия изходен ток на усилването на транзистора или hFE. Подходящо число за кондензатора на мрежовия филтър C2 може да бъде между 1500 uF и 2200 uF на усилвател на изходния ток.